鋰電池原理以及工藝控制-展示頁
2025-05-11 18:23本頁面
【正文】 式的鋰、亞硫氯電池。 電池分類 ? 一次電池 ? 小型二次電池：鎳鎘、鎳氫、鋰離子 ? 鉛酸電池 ? 燃料電池 ? 太陽能電池 地面光伏發(fā)電 ? 其他新型電池 我國電池的發(fā)展史 ? 自五十年代以來，我國二次電池工業(yè)，從無到有，從弱到強，已形成了比較完備的工業(yè)體系，其發(fā)展歷程大致可分為三個時期，首先是五十年代興起的鉛酸蓄電池。 能量轉換 ? 熱力學和電化學的聯系 ? 非膨脹功 DG = Wf ? ，非膨脹功只有電功一項，所以化學反應的吉布斯自由能變轉變?yōu)殡娔? DG = zEF ? ，電池的電動勢就是標準電動勢 Eq。電池是一種化學電源，它由兩種不同成分的電化學活性電極分別組成正負極，兩電極浸泡在能提供媒體傳導作用的電解質中，當連接在某一外部載體上時，通過轉換其內部的化學能來提供電能。 ? 鋰離子電池生產流程較長，每個質量控制點都非常重要，尤其對于關鍵的步驟更要嚴格控制。鋰電池原理以及工藝控制 焦天宇 前言 ? 電池是個比較復雜的電化學體系，涉及到電化學、材料、機械、物理等學科。所以在學習和設計時需要綜合考慮。 大綱提要 ? 電池定義及分類 ? 鋰離子電池反應原理 ? 鋰離子電池所用原材料及指標 ? 鋰離子電池設計及結構 ? 鋰離子電池工藝流程及控制 ? 鋰離子電池生產設備 ? 鋰離子電池主要性能指標 ? 動力鋰離子電池展望 電池定義 ? 電池是一種能量轉化與儲存的裝置，它主要通過化學反應將化學能或物理能轉化為電能。 ? 每種電池都具有電化學轉換的能力，即將儲存的化學能直接轉換成電能，就二次電子（也叫蓄電池）而言，在放電過程中，是將化學能轉換成電能；而在充電過程中，又將電能重新轉換成化學能。 DGq = zEqF 原電池原理 ? 較活潑的金屬 失去電子發(fā)生氧化反應，電子從較活潑金屬（ 負極 ）通過外電路流向較不活潑的金屬（正極） 。第二個時期是指六十年代開發(fā)成功鎘鎳堿性蓄電池時期，該系列電池由于高功率、高壽命以及良好的低溫性能，廣泛地應用于航海、通訊、電力、鐵路、通訊、電動工具、辦工自動化等諸多部門。此外90年代初，中國才開始由自己規(guī)模化生產的，可供軍方使用的安全可靠的鋰電池。 各類電池比較 鋰電池發(fā)展 ? 鋰原電池 枝晶通過充放電的循環(huán)反復形成，枝晶鋰可能穿透隔膜，造成電池內部短路，從而發(fā)生爆炸 ， 無法使鋰蓄電池實現商品化生產。 1992年，鋰離子蓄電池實現商品化， 1999年，聚合物鋰離子電池實現商品化。鋰離子電池的正負極均采用可供鋰離子（ Li+）自由脫嵌的活性物質，充電時 Li+從正極脫嵌通過聚合物電解質到達負極，得到電子后與碳材料結合變?yōu)?Li C6，放電時，鋰離子自負極析出，通過電解質，到達正極，重新回到 磷酸鐵鋰 的骨架中，恢復到充電前的狀態(tài)。 鋰電池原理 ? 鋰離子電池是指 Li+ 嵌入化合物為正、負極的二次電池。 ? 電解質為溶解有鋰鹽 LiPF6 、 LiAsF6等有機溶液。以上組成的電池的端電壓是零伏，但在含有 LiBF4， LiPF6等鋰離子的支持的非水溶劑中，充電時根據反應LiFePO4 +6C→ FePO4 +LiC6的反應，因正、負極材料的活化蓄了電的二次電池則成為：LiC6∣ SE∣ FePO4 。 ? 正極反應： FePO4 +Li++e→ LiFePO4 （ 1） ? 負極反應： LiC6→ Li++e+6C （ 2） ? 全 反 應： FePO4 +LiC6→ LiFePO4 +6C （ 3） 原理圖示 鋰離子電池的特點 ? a. 比容量高 ? b. 單電池輸出電壓高 ? c. 自放電率低 ? d. 使用壽命長 ? d. 安全性能好 ? e. 無記憶效應 ? f. 不含重金屬如：鎘、汞，對環(huán)境無污染，屬綠色環(huán)保電池。 ? 負極 :炭 (天然石墨、改性石墨、中間相碳微球、納米碳纖維等）（進口、國產）； ? 隔膜：聚丙烯微孔膜（ PP）、聚乙烯微孔膜（ PE）、 P
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